CN104101077A

CN104101077A - 用于流体测量设备的加热装置

Info

Publication number: CN104101077A
Application number: CN201310121391.8A
Authority: CN
Inventors: 周克勇
Original assignee: Emerson Process Management Flow Technologies Co Ltd
Current assignee: Emerson Process Management Flow Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明涉及一种用于流体测量设备的加热装置。该加热装置包括：壳体和设置在壳体内的导热体，其中，导热体包括至少一个模块化的导热体单元，模块化的导热体单元通过介质管路联接。根据本发明的加热装置能够通过改变导热体单元的尺寸和/或数量以及改变介质管路的延伸形状来将导热体设置成不同的形状和尺寸。该加热装置采用了可弯曲的介质管路与模块化型材的组合设计，可以通过对可弯曲介质管路的弯曲以及对模块化型材的型号和尺寸的选择形成适应各种型号的流体测量设备和各种形状的壳体的热交换管路，从而为加热装置的设计提供了非常大的便利性。

Description

用于流体测量设备的加热装置

技术领域

本发明涉及一种加热装置，更具体地，涉及一种用于比如为流量计的流体测量设备的加热装置。

背景技术

目前，随着工业自动化程度的提高，比如为流量计的流体测量设备在石油、化工等领域被越来越广泛地采用。但在低温环境或凝固点较高的流体的使用过程中，被测量流体可能由于环境温度较低或者其凝固点较高而导致测量误差甚至错误，由此导致不能更准确地实现自动化控制。为了实现对流体流量的更加精确的测量以及控制，有时需要在流体测量设备所设置的流体管道的附近增加加热装置，对管道内的流体进行加热处理，从而提高流体测量设备的测量精度，为后续控制提供准确的数据来源。

现有技术中的用于流体测量设备的加热装置采用铸造铝件和金属流量管的组合模式，虽然其加热效果较好，但加热装置的重量大、并且成本非常高。现有技术中还存在一种通过激光焊接成型钢板的加热装置，其具有重量轻、体积小的优点，但其对加工工艺要求较高，并且不适用于中型或大型流体测量设备。此外，现有技术中的加热装置通常只针对特定型号和规格的流体测量设备，对于不同型号的流体测量设备需要设计不同形状和尺寸的加热装置，导致其通用性较差，因此增加了加热装置的使用成本。因此，现有技术中需要一种效率较高、结构紧凑而且通用性较好的用于流体测量设备的加热装置。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种用于流体测量设备的加热装置，其包括：壳体和设置在壳体内的导热体，其中，导热体包括至少一个模块化的导热体单元，模块化的导热体单元通过介质管路联接。根据本发明的加热装置能够通过改变导热体单元的尺寸和/或数量以及改变介质管路的延伸形状来将导热体设置成不同的形状和尺寸。该加热装置采用了可弯曲的介质管路与模块化型材的组合设计，可以通过对可弯曲介质管路的弯曲以及对模块化型材的型号和尺寸的选择形成适应各种型号的流体测量设备和各种形状的壳体的热交换管路，从而为加热装置的设计提供了非常大的便利性。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，将能够更加清楚地理解本发明的特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明的用于流体测量装置的加热装置的透视图;

图2是根据本发明的用于流体测量装置的加热装置的另一侧的透视图;

图3是根据本发明的用于流体测量装置的加热装置的半部的内部透视图；以及

图4是根据本发明的用于流体测量装置的加热装置沿图1中的线A-A截取的横向剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对根据本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

如图1和图2所示，根据本发明的用于流体测量设备的加热装置10具有壳体20，壳体20可以包括对称的第一壳体部20-1和第二壳体部20-2。有利地，流体测量设备设置在壳体20的内部。当然，在仅需要对管路内的被测量流体进行加热而无需对流体测量设备进行加热时，流体测量设备也可以沿流体的流动方向设置在加热装置10的壳体20的下游外部。第一壳体部20-1和第二壳体部20-2可以通过本领域已知的方式接合在一起，如在图1和图2中所示，第一壳体部20-1和第二壳体部20-2通过位于其边缘处的凸缘17由螺钉紧固在一起。介质管路32设置在壳体20的内部，用于引导介质流过加热装置10，如图3所示。为了使介质在介质管路32中流动通过加热装置10，在加热装置10的壳体20的壁上设置有用于使介质流入加热装置10的内部的介质入口14和使介质流出加热装置10的介质出口15。介质入口14和介质出口15分别与位于加热装置10的内部的介质管路32和位于加热装置10的外部的介质循环管路流体连通。加热装置10还设置有用于被加热流体的管路入口12和管路出口13，如图1和图2中所示。用于被加热流体的管路入口12和管路出口13可以使被加热流体管路从加热装置10的外部穿过加热装置10的内部，并且在位于加热装置10内的被加热流体管路上设置流体测量设备，比如流量计。此外，在加热装置10的壳体20上设置有用于流体测量设备的信号输出线缆或用于观察的开口16。

在根据本发明的如上所述的实施例中，根据加热装置10的内部对热量的需求的多少，介质管路32可以设置成各种形状，比如可以直线型地延伸穿过加热装置10的内部，也可以弯曲地延伸穿过加热装置10的内部，例如以Z型或S型延伸穿过加热装置10的内部。在介质管路32上设置有导热体30，导热体30可以作为单体构造部件设置在介质管路32的一侧的侧壁上并将介质管路32固定地设置在壳体20的内壁上，或者可以设置成包围介质管路32，从而提高介质管路32的散热效率。有利地，导热体30包括至少一个模块化的导热体单元34，所述至少一个模块化的导热体单元34通过介质管路32联接在一起，由此能够通过改变导热体单元34的尺寸和数量以及改变介质管路32的延伸形状来将导热体30设置成不同的形状和尺寸。比如，当采用较小体积的例如为流量计的流体测量设备时，可以将加热装置10的壳体做得较小，并且根据流体测量设备所测量的流体的特性设定位于加热装置10内的介质管路32和导热体30的形状和结构。比如，在保证测量精度的同时需要为所测量的流体提供较大热量时，可以使介质管路32形成为多个弯曲部，如图3所示，并在相邻的两个弯曲部之间的直线段部分上设置导热体单元34。有利地，导热体单元34为模块化的导热体构件。导热体单元34的长度和数量也可以根据壳体的内部空间进行设置。因此，通过由至少一个导热体单元34组成的模块化设计的导热体30能够适应各种不同尺寸系列的流体测量设备，从而为流体测量设备提供加热和保温目的。导热体单元34可以通过在具有较长长度的型材上沿型材的长度方向截取所需的长度来制造，或者可以由制造商制造出各种长度和型号的单元，从而根据需要选择适当的导热体单元。将多个导热体单元34沿着根据需求进行弯曲的介质管路32组合在一起，从而形成所需尺寸和形状的导热体30，以适应不同尺寸和型号的流体测量设备。

如图3和图4所示，导热体单元34中的每一个均包括第一导热体部件36和第二导热体部件38，介质管路32设置在第一导热体部件36与第二导热体部件38之间。第一导热体部件36和第二导热体部件38通过本领域已知的方式固定在一起，比如通过螺栓连接、铆接、粘结等方式联接在一起。另外，第一导热体部件36通过本领域已知的方式固定在壳体20的内壁上，比如通过螺栓连接、铆接、粘结等方式固定在壳体20的内壁上。有利地，第一导热体部件36和第二导热体部件38分别通过沿型材的长度方向截取预定长度的型材而制成，在此，型材比如为挤出铝型材，由此能够以非常简便的方式将散热体34和介质管路32接合在一起，并且便于通过易于改变的型材长度调整导热体30的形状和尺寸。通过将介质管路32设置在第一导热体部件36和第二导热体部件38之间，能够使介质管路32更加高效地将介质的热量传递至加热装置10的内部空间内，用于加热需要被加热的流体。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置10中，第一导热体部件36和第二导热体部件38均为经过阳极黑化处理的部件，由此可以提高导热体部件36和38的热辐射效率，从而提高了介质的热利用效率。为了进一步提高介质的热利用效率，在加热装置10的壳体20内设置有散热板24，从而将第一导热体部件36固定在散热板24上。另外，为了防止介质的热量向壳体20的外部散失，在壳体20的外壁与散热板24之间设置有绝热材料26，比如为聚乙烯泡沫材料、隔热软毡等，用于隔绝加热装置10的内部与外界环境之间的热传递。为了进一步提高加热装置10的内部体积中的热辐射效率，散热板24采用热传导性能较好的铝板。另外，散热板24可以为经过阳极黑化处理的板材。比如，散热板24可以为经过阳极黑化处理的铝板。

在根据本发明的加热装置10的壳体20包括第一壳体部20-1和第二壳体部20-2时，在第一壳体部20-1与第二壳体部20-2的内壁上分别设置有一组导热体30，由此可以提高加热装置10的加热效率。根据本发明的加热装置10在以上的描述中用于加热流体测量设备，比如加热装置10可以用于加热流体流量计，使得流量计在低温等恶劣环境中依然能够保持较高的测量精度。

介质入口14和介质出口15可以设置在加热装置10的壳体的各个侧壁上，有利地，介质入口14和介质出口15设置在加热装置10的壳体20的上壁上。当然，介质入口14和介质出口15的位置可以互换，比如介质入口14可以用作介质出口，同样，介质出口15可以用作介质入口。此外，加热装置10的用于被加热流体的管路入口12和管路出口13也可以位置互换，即用于被加热流体的管路入口12可以用作管路出口，而管路出口13则可以用作管路入口。在此，管路入口12和管路出口13也就是流体测量设备的流体入口和流体出口。在根据本发明的加热装置10的实施例中，有利地，介质的流动方向与被加热流体的流动方向相反。也就是说，如图1所示，当介质的流动方向为从图中的左侧流向右侧时，有利地，被加热流体的流动方向为从右至左，反之亦然。这样可以提高介质对被加热流体的加热效率，使得介质中存储的更多的热量用于加热被加热流体。

根据本发明的用于加热流体测量设备的加热装置10采用了可弯曲的介质管路32与模块化型材的组合设计，可以通过对可弯曲介质管路32的弯曲以及对模块化型材的型号和尺寸的选择形成适应各种型号的流体测量设备和各种形状的壳体的热交换管路，从而为加热装置10的设计提供了非常大的便利性。虽然本文中公开的加热装置以用于加热流量计为例，但是本领域普通技术人员可以想到，根据本发明的加热装置可以用于其他设备的加热，比如可以用于具有保温或加热要求的管道、仪器、仪表和其他工业设备的加热。

以下对根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的实施例做以简要说明。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的一个实施例中，所述模块化的导热体单元中的每一个均包括第一导热体部件和第二导热体部件，介质管路设置在第一导热体部件与第二导热体部件之间。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的再一个实施例，第一导热体部件和第二导热体部件分别为通过沿型材的长度方向截取预定长度的型材而形成的部件。有利地，上述型材为挤出铝型材。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的还一个实施例中，第一导热体部件和第二导热体部件均为经过阳极黑化处理的部件。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的又一个实施例，第一导热体部件固定在壳体的内壁上。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的再一个实施例中，模块化的导热体单元为单体构造，介质管路通过导热体单元设置在壳体的内壁上。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的还一个实施例，所述模块化的导热体单元为通过沿型材的长度方向截取预定长度的型材而形成的部件。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的另一个实施例中，加热装置的壳体的内壁包括散热板，模块化的导热体单元固定在散热板上。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的再一个实施例，在壳体的外壁与散热板之间设置有绝热材料。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的又一个实施例中，散热板包括铝板。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的还一个实施例，散热板为经过阳极黑化处理的板材。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的另一个实施例中，壳体包括第一壳体部和第二壳体部，导热体和介质管路设置在第一壳体部和第二壳体部的内壁上。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的又一个实施例，第一壳体部与第二壳体部通过位于其相对的边缘处的凸缘接合。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的再一个实施例中，流体测量设备包括流体流量计。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的另一个实施例，在壳体的壁上设置有用于介质的介质入口和介质出口。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的又一个实施例中，加热装置设置有用于被加热流体的管路入口和管路出口。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的再一个实施例，介质的流动方向与被加热流体的流动方向相反。

在根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的还一个实施例中，在壳体上设置有用于流体测量设备的信号输出线缆或用于观察的开口。

根据本发明的用于流体测量设备的加热装置的另一个实施例，流体测量设备设置在加热装置的壳体内。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施例，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施例做出各种改变、变型或改进。

Claims

1.一种用于流体测量设备的加热装置（10），所述加热装置（10）包括：

壳体（20），和

设置在所述壳体（20）内的导热体（30），

其中，所述导热体（30）包括至少一个模块化的导热体单元（34），所述模块化的导热体单元（34）通过介质管路（32）联接。

2.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述模块化的导热体单元（34）中的每一个均包括第一导热体部件（36）和第二导热体部件（38），所述介质管路（32）设置在所述第一导热体部件（36）与所述第二导热体部件（38）之间。

3.如权利要求2所述的加热装置（10），其中，所述第一导热体部件（36）和所述第二导热体部件（38）分别为通过沿型材的长度方向截取预定长度的型材而形成的部件。

4.如权利要求3所述的加热装置（10），其中，所述型材为挤出铝型材。

5.如权利要求2-4中的任一项所述的加热装置（10），其中，所述第一导热体部件（36）和所述第二导热体部件（38）均为经过阳极黑化处理的部件。

6.如权利要求2所述的加热装置（10），其中，所述第一导热体部件（36）固定在所述壳体（20）的内壁上。

7.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述模块化的导热体单元（34）为单体构造，所述介质管路（32）通过所述导热体单元（34）设置在所述壳体（20）的内壁上。

8.如权利要求7所述的加热装置（10），其中，所述模块化的导热体单元（34）为通过沿型材的长度方向截取预定长度的型材而形成的部件。

9.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述壳体（20）的内壁包括散热板（24），所述模块化的导热体单元（34）固定在所述散热板（24）上。

10.如权利要求9所述的加热装置（10），其中，在所述壳体（20）的外壁与所述散热板（24）之间设置有绝热材料（26）。

11.如权利要求9或10所述的加热装置（10），其中，所述散热板（24）包括铝板。

12.如权利要求9或10所述的加热装置（10），其中，所述散热板（24）为经过阳极黑化处理的板材。

13.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述壳体（20）包括第一壳体部（20-1）和第二壳体部（20-2），所述导热体（30）和所述介质管路（32）设置在所述第一壳体部（20-1）和所述第二壳体部（20-2）的内壁上。

14.如权利要求13所述的加热装置（10），其中，所述第一壳体部（20-1）与所述第二壳体部（20-2）通过位于其相对的边缘处的凸缘（17）接合。

15.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述流体测量设备包括流体流量计。

16.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，在所述壳体（20）上设置有用于所述介质的介质入口（14）和介质出口（15）。

17.如权利要求16所述的加热装置（10），其中，所述加热装置（10）设置有用于被加热流体的管路入口（12）和管路出口（13）。

18.如权利要求17所述的加热装置（10），其中，所述介质的流动方向与所述被加热流体的流动方向相反。

19.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，在所述壳体（20）上设置有用于所述流体测量设备的信号输出线缆或用于观察的开口（16）。

20.如权利要求1所述的加热装置（10），其中，所述流体测量设备设置在所述加热装置（10）的所述壳体（20）内。